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研究生: 陳冠中
Chen, Kuan-Chung
論文名稱: 運用物理與化學方法對高科技廠廢水色度處理之研究
A Study on Processing the Wastewater's Color by Physical and Chemical Methods for High Technology Factory
指導教授: 陳澤生
Chen, Tse-Sheng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程管理碩士在職專班
Engineering Management Graduate Program(on-the-job class)
論文出版年: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 113
中文關鍵詞: 廢水物理與化學方法脫色放流水
外文關鍵詞: Wastewater, Physical and Chemical Methods, Decolorization, Drainage water
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  • 這項研究的目的是通過物理與化學方法來檢查廢水的顏色。本研究是以南台灣某高科技廠區之生物處理系統進行探討,我們藉由實驗的討論與分析,找出4種針對光阻染料廢水的脫色辦法,並實際於廢水系統上驗證了脫色的可行性,分別是以混凝劑或氧化劑進行處理的化學加藥法;以臭氧處理的化學氧化法及以活性炭處理的物理吸附法。
    高科技廠因為企圖提升自來水的使用率,致使放流水濃縮出現粉色跡象,為了使放流水脫色順利,我們針對放流水進行脫色研究,目的是找出最具符合環境安全的方式。為了達到研究目的,由作者發展提出4種以脫色為基礎且不同於本廠的處理程序、9種脫色劑進行試驗,其中對於放流水的脫色有正面效果的4種脫色劑,分別是以FeCl2混凝及NaOCl氧化之化學加藥法、以O3之化學氧化法及以活性碳之物理吸附法。
    從實驗分析結果來看,終端處理以活性碳脫色的效益最大,無需建設成本且活性碳飽和後的更換作業時間非常短,緊急時刻為良好的放流水防堵方案,但是終端的處理存在高風險,為了強化放流水排放的可控制性,我們認為同時執行源頭及終端的脫色處理,最為安全可靠,故我們建立第二最具經濟效益的處理辦法,以NaOCl進行源頭脫色處理。
    我們的目標以改善水色問題,源頭與終端的脫色處理搭配,有助於保留NaOCl及活性碳的優點,強氧化劑的使用,有助於預先將難分解有機質進行初步的劣解氧化,能提高微生物處理效率,終端的活性碳直接吸附,讓放流水質結構更是低汙染,完全降低異常排放的風險。根據這些好處,我們建議源頭氧化劑的使用,應以最小投藥量進行反應,再以終端的活性碳吸附塔進行脫色輔助,以維持最佳的水質透視度,整體來說處理效果有獲得改善,結果顯示本研究所提出的改善方案是備具可行性,最後作者在脫色改善方面,提出創新思維的未來建議。
    關鍵詞:廢水、物理與化學方法、脫色、放流水

    The purpose of this study was to examine the wastewater's color by physical and chemical methods. An exploratory study was conducted by obtaining information from the wastewater’s color at one high technology center. The experimental analysis identified the following four factors most often associated with the wastewater decolorization with physical and chemical methods during photoresist: (1) Chemical dosing method with coagulant type, (2) Chemical dosing method with oxidant type, (3) Chemical oxidation method with ozone type and (4) Physical adsorption method with activated carbon type. The validity of the conclusion was vacillated by decolorization of practical dye wastewater. Moreover, the level of the wastewater decolorization with Photoresist during physical and chemical methods was significantly correlated with highly professional support.
    As the factory tried to increase the use rate of tap water, the concentrated running water showed a pink appearance, which was offensive. In order to make the decolorization of the running water smooth, this research focuses on the method of decolorization of the running water, focusing on finding the most environmentally safe way. To achieve the purpose of the research, the author developed and proposed 4 kinds of treatment procedures based on decolorization and different from the plant area, combined with 9 kinds of decolorizing agents for testing. Among them, there are 4 kinds of decolorizing agents that have a positive effect on the decolorization of the discharged water. They are the chemical dosing method of FeCl2 coagulation and NaOCl oxidation, the chemical oxidation method of O3, and the physical adsorption method of activated carbon.
    From the experimental analysis results, it can be known that if the terminal treatment is decolorized by activated carbon, the maximum operating benefit can be obtained. This method does not require construction costs and the operation replacement cycle after the activated carbon is saturated is extremely short, which is a good solution for quickly improving the drainage water. However, there are risks in the end treatment of this law. In order to strengthen the controllability of the discharge of the discharged water, this study believes that the source and end treatments are the safest and most reliable. Therefore, this study established the second most economical treatment method, which is to use NaOCl for source decolorization.
    This method focuses its efforts on improving the watercolor problem, supplemented matching the source and end treatment methods. This helps to retain the advantages of NaOCl and activated carbon, and the use of strong oxidizers can preliminarily oxidize and crack organic matter that is difficult to decompose, which can improve the efficiency of microbial treatment. As for the direct adsorption of activated carbon at the end, it effectively reduces the pollution of the discharged water structure and completely reduces the possibility of abnormal discharge. In view of these advantages, we recommends that when selecting source oxidants, the minimum dosage should be used for the reaction. Then, the activated carbon adsorption column at the terminal is used to assist in decolorization, thereby maintaining the best water quality perspective. The overall treatment effect has been improved by adopting this scheme, that is, the results show that the improvement scheme proposed by this research is feasible. Suggestions are also made for future efforts in consumer satisfaction.
    Keywords: Wastewater, Physical and Chemical Methods, Decolorization, Drainage water

    摘要 I 誌謝 XI 目錄 XII 表目錄 XV 圖目錄 XVII 第1章 緒論 1 1-1 研究起源 1 1-2 法規沿革 3 1-3 初始發現問題 5 1-4 研究動機與目的 6 1-5 論文架構與流程 12 第2章 文獻探討 15 2-1 科技產業環境汙染概況 15 2-2 科學園區內產業 16 2-2-1 半導體產業廢水來源 16 2-2-2 光電產業廢水來源 18 2-3 水質指標概述 21 2-3-1 水質指標定義與監控 21 2-3-2 水質汙染來源及特性 25 2-3-3 水汙染相關法規依據 27 2-4 廢水廠處理流程 28 2-4-1 汙水預處理流程 29 2-4-2 汙水處理主要流程 30 2-5 廢水顏色處理技術介紹 31 2-5-1 物理性處理方法 32 2-5-2 化學性處理方法 34 2-6 本章小結 35 第3章 脫色處理研究與實驗方法 36 3-1 研究架構及流程 36 3-2 廢水架構 38 3-2-1 調整池 42 3-2-2 生物處理 43 3-2-3 生物薄膜處理 44 3-2-4 化學混凝 45 3-2-5 多層過濾塔 (MMF) 46 3-3 廢水樣品基本特性分析 47 3-4 污染來源確認與對策研究 52 3-4-1 實驗設備與藥品 54 3-4-2 模擬生物降解實驗之PAC最佳pH值反應研究 55 3-4-3 前導實驗-廢水以PAC脫色操作模擬 56 3-5 本章小結 57 第4章 研究分析與結果 58 4-1 放流水的真色色度貢獻來源 58 4-2 模擬生物降解實驗之最佳PH值研究 62 4-3 前導實驗-模擬生物降解之光阻原物料脫色實驗研究 64 4-4 前導實驗-不同處理程序進行終端脫色試驗 69 4-4-1 終端脫色研究-混凝劑 69 4-4-2 終端脫色研究-氧化劑 71 4-4-3 終端脫色研究-臭氧 73 4-4-4 終端脫色研究-活性碳 75 4-4-5 源頭廢水脫色研究 76 4-5 可行性之脫色技術 80 4-5-1 化學加藥法-氯化亞鐵與次氯酸鈉 83 4-5-2 化學氧化法-臭氧 84 4-5-3 物理吸附法-活性碳 85 4-6 脫色效益分析 91 4-7 本章小結 92 第5章 結論與建議 93 5-1 研究結論 93 5-2 未來研究建議 96 參考文獻 97 附錄 103 附錄1、放流水標準修正草案 103 附錄2、水中色度檢測法-鉑鈷視覺比色法 112

    中文部份
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    下載圖示 校內:2022-06-30公開
    校外:2022-06-30公開
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